¿Produce Alpha Process bismuto?

En el libro “Horizontes: explorando el universo-Cengage learning (2018)”, p200, se afirma que:

La fusión de helio produce carbono, y algunos de los núcleos de carbono absorben núcleos de helio para formar oxígeno. Algunos de los núcleos de oxígeno pueden absorber núcleos de helio y formar neón y luego magnesio. Algunas de estas reacciones liberan neutrones que, al no tener carga, son absorbidos más fácilmente por los núcleos para construir gradualmente núcleos aún más pesados. Estas reacciones no son importantes como productores de energía, pero son procesos de cocción lenta que forman pequeñas trazas de elementos más pesados ​​hasta el bismuto con peso atómico 209, casi cuatro veces más pesado que el hierro. Muchos de los átomos de tu cuerpo se produjeron de esta manera.

Basado en mi pregunta anterior, asumo que estamos hablando del proceso alfa aquí. Y cuando reviso la Wikipedia del proceso alfa , dice que el proceso alfa termina en 28 56 norte i debido a la fotodesintegración, pero como sugiere, el proceso debería producir 83 209 B i . La pregunta es, ¿por qué el bismuto, un átomo con número atómico 83 se producen aquí? No debería atomizarse como 82 PAG b con un número atómico par producido aquí?

Esa cita es un poco engañosa. "Estas reacciones" se refiere a la absorción de neutrones (el proceso s). Esos neutrones son liberados por algunas reacciones de procesos alfa.
@ PM2Ring Entonces, "Estas reacciones" significa tanto el proceso alfa como el proceso s, ¿es correcto?
No, solo significa las reacciones del proceso s. Las reacciones del proceso alfa son todas exotérmicas (producen energía), algunas de ellas también producen neutrones libres. Pero las reacciones más pesadas del proceso alfa (desde la quema de neón en adelante) operan a temperaturas tan altas que puede ocurrir la fotodesintegración, y ese proceso es endotérmico (absorbe energía). La fotodesintegración saca un protón o alfa de un núcleo. Es especialmente importante para las últimas etapas de la escalera alfa (la quema de silicio y núcleos superiores) porque es la principal fuente de partículas alfa utilizadas en esas reacciones.

Respuestas (2)

El bismuto se produce a través del proceso s.

Es la absorción lenta de neutrones lo que puede producir elementos más pesados ​​más allá del pico de la curva de energía de enlace por nucleón en el hierro. El proceso alfa no es capaz de producir mucho más allá del níquel.

Voy a (intentar) agregar a la respuesta de @ProfRob :

El proceso alfa no es capaz de producir mucho más allá del níquel.

Las partículas alfa (núcleos de helio) y los núcleos objetivo tienen carga positiva y enfrentan una enorme barrera debido a la repulsión electrostática (Coulomb).

Hacen túneles con éxito a través de esta barrera de Coulomb de vez en cuando sólo porque es energéticamente favorable . Esto generalmente se llama fusión nuclear .

Una vez que está muy por encima del hierro 1, ya no hay una ventaja energética. Los núcleos están en un estado de menor energía separados unos de otros. Necesitarías agregar energía al sistema para que se peguen. Por lo tanto, la tunelización de la barrera de Coulomb no tendrá éxito a menos que tenga núcleos de helio de alta energía. Hacemos eso en la Tierra con aceleradores de partículas, generalmente a decenas de MeV de energía para que suceda.

Es por eso que la descomposición alfa ocurre en los núcleos mucho más pesados. Muchos de ellos "escupirán" espontáneamente partículas alfa; deshacerse de ellos. No están de humor para aceptar que una partícula alfa de baja energía llame a la puerta. Usamos este escupir partículas alfa energéticas para calentadores en naves espaciales como los rovers de Marte Curiosity y Perseverance y sondas del espacio profundo como los Voyagers e incluso en la luna .

Se llaman generadores termoeléctricos de radioisótopos y son un buen ejemplo concreto de núcleos mucho más pesados ​​que el hierro que no tienen ningún interés en aceptar más partículas alfa.

1 Gracias a @ProfRob y @PM 2Ring por sus útiles comentarios. Para las personas que llaman "metal" a algo más grande que el helio, me sorprendió la repentina atención a los detalles ;-)

Tienes que tener cuidado con tu argumento de la energía de fusión. Pegar partículas alfa a los núcleos sigue siendo un proceso exotérmico más allá del hierro. La clave es de dónde vienen esas partículas alfa.
calculo eso
28 56 norte i + 2 4 H mi ⟶ 30 60 Z norte
libera ~2,69 MeV, un poco menos que el valor de HeatherB en la publicación que ProfRob acaba de vincular.
@ProfRob sí, ajusté un poco el idioma y agregué una nota al pie (humorística). ¡Gracias por señalar esto!
@ PM2Ring ídem.
Creo que el punto serio es que solo cuando intentas reorganizar los nucleones emerge el pico de hierro. Simplemente adherir partículas alfa a los núcleos tiende a ser exotérmico. Pero no si esas partículas alfa provienen de romper otros núcleos.
@ProfRob estos son núcleos de helio discretos, ¿no? En una escala de tiempo nuclear, hace mucho tiempo que "olvidaron" de dónde vienen, ¿verdad? No "saben" de dónde vienen, ¿verdad? Estas no son cuatro reacciones de transferencia de nucleones entre dos núcleos más pesados, ¿verdad? Entonces, el alcance de mi respuesta es solo sobre la captura (o "fusión") de 4He con núcleos pesados. Ya sea que tengan suficiente energía para superar la barrera de coulomb o no, cómo la obtuvieron está fuera del alcance de lo que he tratado de explicar aquí, pero ciertamente alguien que realiza una simulación completa debe preocuparse por eso.
@ProfRob Entonces, ciertamente, mi respuesta complementaria es una vista incompleta, pero es todo lo que puedo reunir y, por lo que puedo decir, no está mal como está escrito.
En una escala de tiempo nuclear, hace mucho tiempo que "olvidaron" de dónde vienen, ¿verdad? Claro, pero ese no es el punto. La fotodesintegración que produjo esos alfas es endotérmica. Entonces, si bien la reacción alfa en sí es exotérmica, cuando se incluye el costo de producir la alfa, el proceso total es endotérmico. Consulte el último párrafo de la respuesta vinculada de ProfRob para ver algunos cálculos reales (aproximados).
@ PM2Ring No se preocupe, aprecio ahora que el punto de ProfRob es externo a lo que he escrito (que es a donde me dirigía allí). Lo tengo. Solo me quedo con "el alcance de mi respuesta (que) es solo sobre la captura (o" fusión ") de 4He con núcleos pesados". y continuó diciendo "... cómo lo consiguieron está fuera del alcance de lo que he tratado de explicar aquí, pero ciertamente alguien que haga una simulación completa debe preocuparse por eso".
@PM2Ring Su respuesta consta de 3 oraciones y no contiene enlaces, fuentes ni citas. Si ellos, usted o cualquier otra persona desea escribir una respuesta más completa a la pregunta del OP, entonces pertenece a una publicación de respuesta , no enterrada en los comentarios debajo de la mía. De lo contrario, esto es simplemente "Habría escrito algo diferente". ¡Sin embargo, esta pregunta necesita toda la atención que pueda recibir! ¿Densidad y dimensionalidad de ceros en campos de fuerza del cuadrado inverso de fuentes distribuidas aleatoriamente en (al menos) 1, 2 y 3 dimensiones?
¿Produce Alpha Process bismuto?
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